Бутадиен-нитрильные каучуки

Набухание, %			Набухание, %
Среда	СКН-26	НК	Среда	СКН-26	НК
Бензин			Скипидар	41,7	260,0
Легкий	18,2	137,3	Олеиновая кислота	53,0	230,0
Тяжелый	37,5	196,5	Ацетон	85,2	10,4
Масло			Сероуглерод	120,8	409,6
Парафиновое	3,5	121,7	о-Ксилол	174,0	292,2
Трансформаторное	4,4	128,6	Бензол	180,0	309,6
Дизельное	12,2	100,0	Четыреххлористый
Льняное	15,7	88,6	Углерод	192,2	583,6

Одним из существенных преимуществ резин на основе БНК по сравнению с резинами на основе НК, СКИ-3, СКС-30 является их более высокая стойкость к тепловому старению, что объясняется образованием при окислении промежуточных продуктов, являющихся ингибиторами окисления.

Резины на основе БНК имеют хорошую адгезию латунированному металлу и приближаются в этом отношения к резинам из НК. Прочность крепления их к алюминию и его сплавам, стали, чугуна, латуни, бронзе, цинку, магнию выше прочности самого вулканизата.

БНК можно применять в комбинации с натуральным, изопреновым, бутадиеновыми и бутадиен-стирольными каучуками, которые вводятся для улучшения технологических свойств смесей и повышения морозостойкости вулканизатов. Совмещение их с этиленпропиленовыми и хлоропреновыми каучуками улучшает озоностойкостью и стойкость к тепловому старению, а совмещение с тиоколами, поливинилхлоридом, фторкаучуками и фенолформальдегидными смолами улучшает масло- и бензостойкость, озоностойкость и некоторые другие свойства [4].

 

 

 

 

 

 

2. Клеи на основе БНК

Бутадиен-нитрильный каучук представляет собой сополимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты, получаемый путем водоэмульсионной полимеризации. В Советском Союзе выпускаются три марки бутадиен-нитрильных каучуков, отличающиеся друг от друга содержанием акрилонитрила и бутадиена:

Таблица 6

	Содержание бутадиена, моль на 1 моль акрилонитрила
СКН-18	4,5
СКН-26	2,75
СКН-40	1,5

 

Некоторые свойства бутадиен-нитрильных каучуков приведены ниже:

Таблица 7

	СКН-18	СКН-26	СКН-40
Пластичность (по Дефо)	1500-2300	1500-2300	1500-2300
Содержание акрилонитрила, %	17-20	27-30	36-40
Свойства вулканизаторов
Разрушающее напряжение при растяжении, , не менее	220	220	250
Относительное удлинение при назрыве, %, не менее	450	550	550
Степень набухания в бензин-бензольной смеси (3:1), %, не более	70	38	2

 

Вулканизаты бутадиен-нитрильных  каучуков не набухают в  алифатических углеводородах, жирах, но сильно набухают в ароматических и хлорсодержащих органических соединениях. С возрастанием пластичности способность их к растворению и набуханию увеличивается. Клеи используют в основном для склеивания не вулканизованных резин и резиновых материалов с последующей их вулканизацией [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Марки и свойства клеев

Марки и свойства важнейших клеев  на основе  бутадиен-нитрильных каучуков приведены в таблицах.

Бутадиен-нитрильные каучуки совмещаются с полярными полимерами, фенолоформальдегидными смолами и тиоколами.

 Клей 78-БЦС самовулканизующийся клей на основе бутадиен-нитрильного каучука. Предназначен для крепления резин общего назначения к металлу, дереву, бетону и другим поверхностям без нагревания и давления. Теплостойкость клеевых соединений до 100 °С. Клей очень стабилен в процессе хранения.

Клей 78-БЦС наносят в два слоя на каждую склеиваемую поверхность. Сушка первого слоя продолжается 5-10 мин, второго 1,5- 5,0 мин. 3атем склеиваемые поверхности соединяют и тщательно прикатывают роликом. Время, необходимое для достижения оптимальной прочности клеевого соединения, колеблется от нескольких часов до суток в зависимости от состава склеиваемых резин, температуры н относительной влажности окружающего воздуха. Нагревание или термообработка ускоряют процесс вулканизации клея и повышают прочность клеевых соединений.

Клеевые соединения на клее 78-БЦС превосходят клеевые соединения на клеях 88Н и 88НП по прочности, теплостойкости и водостойкости. Клей обладает высокой адгезией ко многим резинам  и тиоколовым герметикам. Пленка клея 78-ВЦС прозрачна, что имеет существенное значение при наклеивании тонких материалов, а также в изделиях, для которых требуется прозрачность адагезива.

Известен клей ФЭН-1, представляющий собой раствор пластиката СКН-40 и фенолоформальдегидной  смолы в формальдегидной смоле. Предназначается для крепления сырых резин на  основе бутадиен-нитрильных каучуков к металлу в процессе вулканизации.

 

 

 

Для повышения адгезии клеевой композиции на основе сополимера бутадиена, акрилонитрила и винилпиридина предложено вводить в нее смолу, представляющую собой продукт конденсации резорцина с гексаметилентетрамином, галогенсодержащие альдегиды и триаминотрифенилметан. Описан клей для соединения резин из фторсодержащих каучуков с металлами.

За рубежом для получения прочных, эластичных и маслостойких клеев применяют бутадиен-нитрильные каучуки (Хайкар, Бутапрен, Хемигум, Паракрил) с различным содержанием акрилонитрила в сочетании с другими каучуками и смолами. Чаще всего используются смолы на основе замещенных фенолов и формальдегида, реже - продукты конденсации резорцина с формальдегидом, алкидные смолы и поливинилхлорид. Применяются также эфиры канифоли, гидрированная канифоль и их производные, каменноугольная и кумароновая смолы (для повышения липкости композиций). Для отверждения широко используется смесь, состоящая из серы, бензотиазолилдисульфида и окиси цинка. Мягчителями служат фталаты, себацинаты, трикрезилфосфат, жидкий нитрильный каучук. Обычно в состав клеев входит и канальная сажа в количестве от 40 до 60 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука. Широко применяются окись железа, окись титана и окись цинка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ниже приведены рецептуры бутадиен-нитрильных клеев (в вес. ч.):

Таблица 8

	А	В
Бутадиен-нитрильный каучук	100	100
Окись цинка	5	10
Стеариновая кислота	-	0,5
Сера	3	2
Силикат кальция	-	100
Сажа	50	-
Окись титана	-	25
Кумароноинденовая смола	25	10
Смола Эджерайт	5	-
Каменноугольная смола	25	-
Дибутилфталат	-	10
Ускоритель	-	1,5

В качестве растворителей этих клеев применяются метилэтилкетон, хлорбензол и нитропропан.

Для склеивания целлофана и пленочных материалов на основе поливинилхлорида, поливинилацетата и других полимеров с алюминием и латунью предложен клей следующего состава (в вес. ч.) :

Таблица 9

Бутадиен-нитрильный каучук	150
Сополимер винилхлорида с винили-декхлоридом	50
Диоктилфталат	20
Смола алкидного типа	10
Стабилизатор	6
Сера	1
2,2-Дибензтиазолилдисульфид	1

 

Состав (в вес. ч.) отверждающегося при комнатной температуре клея приведен ниже:

 

 

Таблица 10

Бутадиен-нитрильный каучук Хайкар 1042	10-50
Эпоксидная смола Эпон 820	90-50
Метилэтилкетон	80
Триэтилентетрамин	2-20

Триэтилентетрамин вводят в виде 50%-него раствора в метилэтилкетоне непосредственно перед употреблением клея. Жизнеспособность композиции 4-24 ч.

Для склеивания различных пленок, тканей, бумаги обычной и асбестовой, алюминиевой фольги и других материалов применяют латексы на основе бутадиен-нитрильных каучуков, содержащие казеин (20% казеина, обработанного бурой), фенолоформальдегидные смолы, а также производные канифоли.

Блоксополимеры бутадиен-нитрильных каучуков с фенолоальдегидными смолами могут применяться в качестве основы теплостойких клеев для соединения элементов силовых металлических конструкций [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Применение клеев на основе БНК

Применяют для склеивания невулканизованных резиновых смесей и прорезиненных тканей (чаще на основе нитрильных каучуков) с последующей их вулканизацией, а также для склеивания вулканизованных резин с металлами, стеклотканями, пластмассами [2].

Для склеивания различных пленок, тканей, бумаги обычной и асбестовой, алюминиевой фольги и других материалов применяют латексы на основе бутадиен-нитрильных каучуков, содержащие казеин (20% казеина, обработанного бурой), фенолоформальдегидные смолы, а также производные канифоли.

Блоксополимеры бутадиен-нитрильных каучуков с фенолоальдегидными смолами могут применяться в качестве основы теплостойких клеев для соединения элементов силовых металлических конструкций [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для приготовления этих клеев используют каучуки с различным соотношением бутадиена и акрилонитрила. В качестве модифицирующих добавок применяют резорцино- и фенолоформальдегидные, эпоксидные, алкидные смолы, канифоль и ее производные, поливинилхлорид, хлорированные каучуки, тиоколы. Наполнители -Ti02, Si02, технический углерод и др.

Наиболее широко используемым растворителем является этилацетат. Могут применяться также метилэтилкетон, ацетон и другие полярные растворители.